STM32G474 | 基于STM32Cubemx HAL 库实现 DMA 驱动 GPIO 高速翻转

2024-03-18

目前STM32家族中的很多系列，比如STM32G0/STM32G4/STM32L4+/STM32H7等都内置了DMAMUX模块。有了它一方面使得DMA请求与DMA控制器之间的映射关系更为灵活方便，另一方面也大大拓展了DMA请求事件，不再局限于外设事件，比方基于GPIO的外部中断事件、或者DMA事件本身来触发DMA传输。

关于DMAMUX的基本结构及功能原理，这里就不说了，这里重点介绍基于STM32G4芯片，使用GPIO的外部中断事件触发DMA传输，通过DMA将内存数据传输到GPIO端口的实现过程，包括基于CubeMx的配置、关键代码及注意点。

本演示例程基于STM32G4系列的Nucleo板进行，按键【PC.13】用来触发中断，该中断事件被配置DMA请求源。板上有个LED灯与PA.5相连。例程中通过DMA传输来修改GPIOA输出寄存器的内容来改变亮灯情况。

要完成的任务很简单，按键产生外部中断事件，外部中断事件与DMAMUX的DMA请求生成器相连，进而产生DMA请求，最后触发相应的DMA控制器完成数据传输。下面就直接进入配置过程。

先通过CubeMx神器做基本的初始化配置【RCC配置就省略不提了】。

注意别忘了使能PC13脚所对应的NVIC控制器配置，即下图所示配置。

然后，对DMA进行配置。配置也比较简单，见下图。注意DMA请求源并非常规的外设事件，而是DMA请求发生器相关通道，关于它的配置在图中下方的蓝色方框那里。

EXTI13事件作为DMAMUX的输入请求信号，每次中断事件产生一个DMA请求，请求信号与DMA1的Channel1相连。为了便于演示，我这里将DMA传输配置成了循环模式。

基于上面配置生成初始化代码，然后添加用户代码。基于HAL库的关键用户参考代码如下：

DMA_HandleTypeDef hdma_dma_generator0;

uint16_t DataSource［］={0x5555，0xaaaa，0x5a5a，0xa5a5};

int main（void）

{

HAL_Init（）;

SystemClock_Config（）;

MX_GPIO_Init（）;

MX_DMA_Init（）;

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_DMAEx_EnableMuxRequestGenerator（&hdma_dma_generator0）;

HAL_DMA_Start（&hdma_dma_generator0 ，（uint32_t）&DataSource，

（uint32_t）&（GPIOA-》ODR），4 ）;

/* USER CODE END 2 */

while （1）

{

}

顺便提醒下，上面红色代码行可能是有些人容易忽视的地方，至少目前库版本需要手动添加这句。

最后，简单验证下。看看按键时是否发生GPIOA输出的数据变化及灯亮暗。

验证过程是没啥问题的，跟预期效果一致。这里特意分享整个实现过程以供有需要的工程师参考。有关STM32的DMAMUX模块的简单介绍可以阅读下面的文章《《STM32芯片中的DMAMUX是干啥用的》》。OK，下次再聊。

我使用TIM1-CH1的输出作为触发链接到EXTI引脚上面周期触发DMA搬运。474主频160MHz，搬运速度为20MHz。而TIM1-CH1的触发频率可以达到80Hz。下图从“AN2548_STM32F。。。。。”文档摘录，即一个DMA搬运周期约6个系统时钟。我现在是反过来从内存搬运到外设，算下来是8个时钟。基本正常。如果直接用CPU搬运则可以达到160MHz（CPU搬运时间为1个系统主频）。但是由于GPIO输出达不到160MHz因此输出波形异常。把主频降低到120MH在，输出正常，可以达到120MHz刷新。